Laboratorium fizyki |
||
Ćwiczenie nr C2. Wyznaczanie stosunku cp/cv dla Powietrza metodą Clementa i Desormesa |
||
Pluton I |
Grupa II |
Łukasz Musialik Wojciech Pawlikowski |
9 marca 2000 |
Ocena: |
Tematem ćwiczenia było wyznaczenie stosunku Cp/Cv . Symbole odpowiednio oznaczają: cp - ciepło właściwe pod stałym ciśnieniem, cv - ciepło właściwe w stałej objętości. Ciepło właściwe jest to ilość ciepła jaką należy dostarczyć 1 kg gazu, aby ogrzać go o 1 K.
W czasie wykonywania ćwiczenia gaz poddawany był trzem przemianom: adiabatycznej, izochorycznej i izotermicznej co obrazuje poniższy wykres.
Po przekształceniu wzorów:
i późniejszym podstawieniu za p1 i p2 odpowiednich iloczynów:
otrzymaliśmy wzór ostateczny:
gdzie: h1 - różnica wysokości słupa cieczy po zwiększeniu ciśnienia i wyrównaniu się temperatury gazu z temperaturą otoczenia; h2 - różnica wysokości słupa cieczy po adiabatycznym rozprężaniu i ustaleniu się poziomu cieczy w manometrze.
Przekształcenie wzoru do postaci pozwoliło na ograniczenie się tylko do odczytywania wyników h1 i h2.
Stanowisko do wyznaczania stosunku Cp/Cv ilustruje schemat
Nr pomiaru |
h1 |
h2 |
h1 - h2 |
κ |
κśr |
Δκ |
Δκśr |
Δκśr/κśr |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Wnioski:
Wartość tablicowa współczynnika adiabaty wynosi . My w naszym doświadczeniu otrzymaliśmy wartość . Jest to wartość zbliżona.
Na przebieg doświadczenia miały wpływ czynniki zewnętrzne takie, jak:
gwałtowne, chwilowe zmiany temperatury wywołane przez przeciąg.
na dokładność odczytywania wyników h1 i h2 mógł mieć wpływ błąd paralaksy.
Metoda Clementa i Desermesa pozwala w prosty sposób wyznaczyć współczynnik adiabaty nie wymaga ona specjalistycznego sprzętu laboratoryjnego.
1